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近年来随着计算机性能的提高,它将易受电磁脉冲的影响和破坏。恶劣的电磁环境将影响计算机的正常工作,其中核电磁脉冲、雷电电磁脉冲(LEMP)和大功率微波等强电磁脉冲对计算机的影响非常严重。 在计算机机箱上开有作电线连接、散热和传输信息的孔洞。强电磁脉冲经过这些孔洞时,将干扰机箱内电子元件的正常工作,严重时会烧坏电子元件。本文主要研究LEMP与台式计算机机箱和便携计算机机箱的耦合特性和损伤效应。 本文首先分析了雷电电磁脉冲的波形特点及频谱特征,主要分析了单峰雷电电磁脉冲和双指数脉冲形式的雷电流,并将它们作为基于时域有限差分(FDTD)方法的全波三维电磁场仿真软件(XFDTD软件)仿真计算时的外部激励,通过仿真计算研究了单峰雷电电磁脉冲与台式计算机机箱和便携式计算机机箱的耦合特性。对耦合特性分析得出:LEMP与台式计算机机箱耦合后的电场强度在开关处无波动现象,在光驱处有较明显的波动现象,在机箱中心处呈现出了特别明显的波动现象,说明了雷电电磁脉冲在台式计算机机箱内来回振荡遇到机箱壁之后又返回,形成了波动现象。但是对于便携计算机机箱,无此现象发生。可以推断出由于台式机箱尺寸比便携机箱尺寸大,电磁脉冲在尺寸较大的机箱内能产生明显的波动现象。台式机箱开关处、便携式机箱网口处的耦合系数比其他观察点处的电场耦合系数都要大。因此,计算机内部放置重要器件时最好不要放在开孔多的位置。 通过对雷电电磁脉冲与台式和便携计算机机箱损伤效应的仿真和分析,得出:耦合进机箱内的电磁场强度受到雷电电磁脉冲上升时间的影响,耦合进计算机机箱内的能量密度将受到雷电电磁脉冲极化方向的影响。在网口处产生的耦合能量密度最大,在排风扇处产生的能量密度比在其他部位产生的能量密度都要大,产生的耦合能量密度将对机箱内的元件的正常工作造成影响。 通过仿真计算研究了双指数脉冲形式的雷电流与计算机机箱的耦合特性。分析了雷电流在机箱内不同位置处耦合产生的电场强度及能量密度,得出了不应把重要电子器件放在机箱上开孔洞较多的地方。 本文对雷电电磁脉冲经过计算机机箱孔洞时的耦合特性做了多方位的分析。所得出的相关结论对便携计算机机箱内部元器件的布局以及电磁防护有一定的参考价值。